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        三網(wǎng)聯(lián)合天面優(yōu)化評(píng)估體系研究

        2016-05-28 05:17:44陳志煜曾哲君
        廣東通信技術(shù) 2016年1期
        關(guān)鍵詞:評(píng)估體系

        [陳志煜 曾哲君]

        通信熱點(diǎn)

        三網(wǎng)聯(lián)合天面優(yōu)化評(píng)估體系研究

        [陳志煜曾哲君]

        摘要文章通過對(duì)工程實(shí)施及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量相關(guān)度較大的天面部分進(jìn)行研究,把傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化從被動(dòng)優(yōu)化轉(zhuǎn)為主動(dòng)優(yōu)化,形成一套適合大部分場(chǎng)景的,綜合考慮各種因素的協(xié)同優(yōu)化方法,為后續(xù)工程和網(wǎng)優(yōu)提供借鑒。

        關(guān)鍵詞:天面優(yōu)化 三網(wǎng)協(xié)同 評(píng)估體系

        陳志煜

        男,中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司,主要從事無線網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)管理工作。

        曾哲君

        男,PMP,工程碩士畢業(yè)于北京郵電大學(xué),現(xiàn)任中睿通信規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)助理,從事無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃咨詢和工程設(shè)計(jì)工作多年。

        1 項(xiàng)目背景

        隨著移動(dòng)通信技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速地發(fā)展,用戶數(shù)不斷地遷移變化,城市化建設(shè)加速,無線環(huán)境日益復(fù)雜化。現(xiàn)有基站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐步暴露出站高不足、站距過近、站址分布不合理、天線覆蓋不合理等問題。

        2014年中國(guó)移動(dòng)TD-LTE網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)展開,移動(dòng)公司將面臨同時(shí)運(yùn)營(yíng)GSM、TD-SCDMA、TD-LTE三種制式的網(wǎng)絡(luò)的局面,使原本天線林立的天面位置將更加緊張。由于LTE承載頻率位于高頻段,其無線穿透損耗更大,站間距更小,站址數(shù)量需求更多,如何合理利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源成為了運(yùn)營(yíng)商亟待解決地問題之一。

        基于以上原因,對(duì)“三網(wǎng)聯(lián)合天面優(yōu)化”方面的課題進(jìn)行研究,試圖從現(xiàn)有基站的天面資源為突破口,建立一套綜合考慮各種因素的天面優(yōu)化評(píng)估體系。根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)問題天面進(jìn)行整合優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)降本增效的最終目的。

        2 研究目標(biāo)和思路

        本研究目標(biāo)是通過建立一套針對(duì)現(xiàn)有天面優(yōu)化的評(píng)估體系,從而定位存在天面問題的站點(diǎn),進(jìn)而對(duì)站點(diǎn)提出整治方案。通過本體系實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)天面資源的優(yōu)化評(píng)估,最終達(dá)到對(duì)資源的有效利用的目的。

        本研究開展的思路是首先根據(jù)我司項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)搭建基站天面的評(píng)估模型,從經(jīng)濟(jì)效益維度、天面資源維度、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)維度、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)維度、用戶感知維度五個(gè)維度對(duì)基站進(jìn)行評(píng)估。然后根據(jù)評(píng)估結(jié)果梳理問題站點(diǎn),并對(duì)問題站點(diǎn)天面進(jìn)行二次勘察確認(rèn)。在此基礎(chǔ)上提出整治方案,并根據(jù)案例結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行二次修正,完善評(píng)估模型最終實(shí)現(xiàn)模型的有效推廣使用。

        圖1 課題具體實(shí)施思路

        3 評(píng)估體系模型

        3.1評(píng)估體系的構(gòu)建

        本評(píng)估體系從以下五個(gè)維度:經(jīng)濟(jì)效益、天面資源、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、用戶感知對(duì)基站進(jìn)行客觀評(píng)估,通過多個(gè)維度對(duì)基站進(jìn)行客觀評(píng)估。評(píng)估結(jié)果以雷達(dá)圖的形式直觀展現(xiàn),各個(gè)維度得分一目了然。

        圖2 評(píng)估體系五大維度 圖3 基站評(píng)估結(jié)果雷達(dá)

        3.2新技術(shù)手段的運(yùn)用

        運(yùn)用仿真技術(shù)作為評(píng)估手段,從而發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在問題的站點(diǎn)。通過使用?Atoll仿真軟件,預(yù)測(cè)coverage by transmitters,獲取現(xiàn)網(wǎng)基站在各自2G、3G和4G網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)小區(qū)的主導(dǎo)服務(wù)覆蓋面積,如圖4。

        通過使用Atoll仿真軟件,進(jìn)行蒙特卡羅仿真(Monte-Carlo)預(yù)測(cè),獲取基站每個(gè)小區(qū)的負(fù)載情況、用戶接入數(shù)量等信息,如圖5。

        4 評(píng)估體系的具體設(shè)置

        4.1經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估

        該維度從經(jīng)濟(jì)效益的角度對(duì)基站進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估站點(diǎn)日均話務(wù)量和數(shù)據(jù)流量記為Ai和Di,全網(wǎng)站點(diǎn)話務(wù)量和數(shù)據(jù)流量日均值為A和D,定義效益系數(shù)Ei=(Ai/ A)×0.76+(Di/D) ×0.24,按10個(gè)等級(jí)劃分(注:市場(chǎng)單價(jià):5.56元/Erl,0.13元/MB ) 。各小區(qū)的效益等級(jí)劃分原則如下:

        若Ei≥2.5,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)1級(jí)效益小區(qū)。(100分)

        若2.5>Ei≥2.2,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)2級(jí)效益小區(qū)。(90~100分)

        若2.2>Ei≥1.9,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)3級(jí)效益小區(qū);(80~90分)

        若1.9>Ei≥1.6,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)4級(jí)效益小區(qū);(70~80分)

        若1.6>Ei≥1.3,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)5級(jí)效益小區(qū);(60~70分)

        若1.3>Ei≥1,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)6級(jí)效益小區(qū);(50~60分)

        若1>Ei≥0.7,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)7級(jí)效益小區(qū);(40~50分)

        圖4 小區(qū)的主導(dǎo)服務(wù)覆蓋預(yù)測(cè)圖

        圖5 蒙特卡羅仿真結(jié)果截圖

        若0.7>Ei≥0.5,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)8級(jí)效益小區(qū);(30~40分)

        若0.5>Ei≥0.3,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)9級(jí)效益小區(qū)。(20~30分)

        若0.3>Ei≥0,則該小區(qū)為經(jīng)濟(jì)10級(jí)效益小區(qū)。(0~20分)

        4.2天面資源評(píng)估

        本文所運(yùn)用的未確知測(cè)度模型是多目標(biāo)評(píng)價(jià)模型,理論上,其在測(cè)量準(zhǔn)則、權(quán)重確定、識(shí)別準(zhǔn)則等方面均優(yōu)于其他模型。實(shí)證分析也表明,未確知測(cè)度模型應(yīng)用在高校核心競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)領(lǐng)域更加科學(xué)、簡(jiǎn)單、有效,結(jié)果更接近實(shí)際,評(píng)價(jià)結(jié)果可為地方高校提高科研核心競(jìng)爭(zhēng)力,以及教育或科技管理部門科學(xué)決策提供重要的

        該維度細(xì)化為多個(gè)子維度考察基站天面資源的優(yōu)劣程度,建立不同等級(jí)的天面資源效益評(píng)估方法:每個(gè)維度根據(jù)自身對(duì)基站天面資源的影響程度劃定了權(quán)重比例,而每個(gè)維度的不同選項(xiàng)又有不同的權(quán)值,定義基站的維度分值Wi=權(quán)重×權(quán)值,單個(gè)基站所有維度的分值總和即為該基站的維度得分,記為W。

        若W≥95,則該小區(qū)為天面資源1級(jí)效益小區(qū);若95>W≥90,則該小區(qū)為天面資源2級(jí)效益小區(qū);按照此規(guī)律以5為公差值,維度得分W依次遞減;若60>W≥55,則該小區(qū)為天面資源9級(jí)效益小區(qū);若W<55,則該小區(qū)為天面資源10級(jí)效益小區(qū)。

        基站維度分值Wi由以下8個(gè)維度構(gòu)成:物業(yè)類型、敏感程度、天面面積、機(jī)房與天線饋線距離、桿塔平臺(tái)層數(shù)、天饋美化類型、剩余天線安裝位置(抱桿)和原有天饋合路情況。

        4.3競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)評(píng)估

        該維度從獨(dú)有站址資源和覆蓋區(qū)域客戶資源兩個(gè)維度進(jìn)行綜合評(píng)判,每個(gè)維度按實(shí)際情況考察相關(guān)得分,單小區(qū)獨(dú)有站址資源得分記為Si,覆蓋區(qū)域客戶資源得分記為Ki,定義小區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分值Zi=Si×0.4+ Ki×0.6,而基站的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分值為Z= ∑Zi/n(n為該基站小區(qū)數(shù)量)。

        若Z≥95,則該小區(qū)為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)1級(jí)效益小區(qū);若95>Z≥90,則該小區(qū)為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)2級(jí)效益小區(qū);按照此規(guī)律以5為公差值,基站的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分值Z依次遞減;若60>Z≥55,則該小區(qū)為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)9級(jí)效益小區(qū);若Z<55,則該小區(qū)為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)10級(jí)效益小區(qū)。

        單小區(qū)獨(dú)有站址資源Si由以下6項(xiàng)選擇類別構(gòu)成:重要場(chǎng)景、密集市區(qū)場(chǎng)景、普通市區(qū)場(chǎng)景、郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)場(chǎng)景、非獨(dú)有站址,但有明顯優(yōu)勢(shì)和非獨(dú)有站址,且無優(yōu)勢(shì);覆蓋區(qū)域客戶資源Ki由以下11個(gè)分類構(gòu)成:工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)辦公區(qū)、市場(chǎng)集市、自身稀缺覆蓋、高速公路鐵路干道、山區(qū)田地荒野、重要客戶場(chǎng)景和公園景區(qū)。

        4.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)估

        若W≥95,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1級(jí)效益小區(qū);

        若95>W≥90,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2級(jí)效益小區(qū);

        若90>W≥85,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3級(jí)效益小區(qū);

        若85>W≥80,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4級(jí)效益小區(qū);

        若80>W≥75,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)5級(jí)效益小區(qū);

        若75>W≥70,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6級(jí)效益小區(qū);

        若70>W≥65,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)7級(jí)效益小區(qū);

        若65>W≥60,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)8級(jí)效益小區(qū);

        若60>W≥55,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)9級(jí)效益小區(qū);

        若W<55,則該小區(qū)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)10級(jí)效益小區(qū);

        4.5用戶感知評(píng)估

        該維度調(diào)取與用戶感知相關(guān)的后臺(tái)參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)估:設(shè)定每個(gè)指標(biāo)得分值為Yi,基站的用戶感知效益綜合分值為Y=∑Yi*權(quán)值。

        若Y≥95,則該小區(qū)為用戶感知1級(jí)效益小區(qū);

        若95>Y≥90,則該小區(qū)為用戶感知2級(jí)效益小區(qū);

        若90>Y≥85,則該小區(qū)為用戶感知3級(jí)效益小區(qū);

        若85>Y≥80,則該小區(qū)為用戶感知4級(jí)效益小區(qū);

        若80>Y≥75,則該小區(qū)為用戶感知5級(jí)效益小區(qū);

        若75>Y≥70,則該小區(qū)為用戶感知6級(jí)效益小區(qū);

        若70>Y≥65,則該小區(qū)為用戶感知7級(jí)效益小區(qū);

        若65>Y≥60,則該小區(qū)為用戶感知8級(jí)效益小區(qū);

        若60>Y≥55,則該小區(qū)為用戶感知9級(jí)效益小區(qū);

        若Y<55,則該小區(qū)為用戶感知10級(jí)效益小區(qū);

        4.6問題站點(diǎn)篩選方法

        首先,對(duì)五個(gè)維度的得分,分成3個(gè)組別計(jì)算組別得分。組別一是經(jīng)濟(jì)效益和用戶感知,組別二是競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),組別三是天面資源。每個(gè)維度的按以下權(quán)重計(jì)算各自的組別得分和最后的綜合得分。

        表1 5個(gè)維度綜合得分權(quán)重

        其次,計(jì)算3個(gè)組別的區(qū)域平均得分。將每個(gè)站點(diǎn)得分與區(qū)域平均得分進(jìn)行比較。以此判別每個(gè)站點(diǎn)是否需要進(jìn)行天面資源整改。判斷規(guī)則如表2。

        表2 判斷規(guī)則表

        5 問題基站清單

        根據(jù)上述模型和獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),得出基站的判定結(jié)果。上述5種判定結(jié)果的基站數(shù)量占比如圖6:

        圖6 判定結(jié)果占比

        6 典型問題天面的優(yōu)化方案

        6.1案例一:改變天線位置

        港灣基站位于圖8位置1。經(jīng)過上述評(píng)估體系評(píng)估,該站的評(píng)估結(jié)果是經(jīng)濟(jì)效益低、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)弱,需要進(jìn)行天面整改。本站的雷達(dá)圖如圖7。

        圖7 港灣基站評(píng)估結(jié)果雷達(dá)圖

        本基站天面存在的主要問題是受到隔壁天面新建高樓的阻擋。有效覆蓋區(qū)域面積減少。

        建議優(yōu)化方案:將受阻擋的天面天線挪位至隔壁樓頂,改善基站天面環(huán)境,提升效益,如圖8、圖9、圖10、圖11。

        圖8 港灣基站位置

        圖9 天線阻擋勘察照片

        6.2案例二:改變天線掛高

        圖10 實(shí)施方案

        圖11 整改方案擬搬遷天面

        石灣陳屋村基站位于圖13位置2,該站評(píng)估結(jié)果是經(jīng)濟(jì)效益低、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)弱,需要進(jìn)行天面整改。本站的雷達(dá)圖如圖12。

        圖12 陳屋村基站評(píng)估結(jié)果雷達(dá)圖

        查勘發(fā)現(xiàn)由于該站較矮,單站覆蓋效益低,距離鄰站較遠(yuǎn)。

        建議優(yōu)化方案: 基站天線加高,6米抱桿更換為15米支撐桿,提升單站效益。如圖13。

        圖13 石灣陳屋村基站位置

        6.3案例三:搬遷整合站點(diǎn)

        平政村委基站位于圖15黑線圈位置。經(jīng)過上述評(píng)估體系評(píng)估,該站的評(píng)估結(jié)果是經(jīng)濟(jì)效益低、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)弱、天面資源和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)尚好,需要進(jìn)行天面整改。本站的雷達(dá)圖如圖14。

        勘察發(fā)現(xiàn)平政村委站點(diǎn)主要覆蓋羅屋村,天線受周邊建筑物遮擋,影響其對(duì)周邊建筑物與路面的有效覆蓋。

        建議優(yōu)化方案:站點(diǎn)距離吉隆羅屋村站點(diǎn)(圖15白線圈位置)僅166m且該站點(diǎn)天面有空余抱桿可利用,因而可整合搬遷該站點(diǎn)。

        圖14 平政村委基站評(píng)估結(jié)果雷達(dá)圖

        圖15 平政村委基站及周邊基站位置圖

        7 評(píng)估體系的改進(jìn)方向

        用戶感知維度的評(píng)估因素較薄弱,該維度主要以網(wǎng)管系統(tǒng)中能提取的指標(biāo)為主。因此可以根據(jù)網(wǎng)管系統(tǒng)中指標(biāo)的改變而增減本緯度的組成因素。此外,問題站點(diǎn)的篩選方中,各維度的權(quán)重可以根據(jù)不同時(shí)刻,不同的側(cè)重方向有所調(diào)整。

        通過評(píng)估其他區(qū)域的基站,從而修改系統(tǒng)中的各因素的得分區(qū)間,和上述兩個(gè)改進(jìn)方面,可以使評(píng)估體系具有更廣泛的適用性。日后也可以在此基礎(chǔ)上研究其他網(wǎng)優(yōu)的評(píng)估體系。

        8 總結(jié)

        本次課題研究的過程是經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、理論研究和實(shí)踐行動(dòng)的相互結(jié)合。評(píng)估手段既包括了傳統(tǒng)的查勘和KPI管理,也包括了新興的仿真預(yù)測(cè)。課題確立的評(píng)估模型具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用性,可以為后續(xù)工程和網(wǎng)優(yōu)提供借鑒。

        DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.01.001

        收稿日期:(2015-12-08)

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